贵州工贸职业学院《行星际飞行轨道理论》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《行星际飞行轨道理论》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、航天器的姿态控制对于其正常运行和完成任务至关重要。以下关于航天器姿态控制的方法，哪一项是不正确的？（）A.利用动量轮或控制力矩陀螺等装置产生控制力矩，调整航天器的姿态B.通过喷射推进剂产生反作用力矩，实现航天器的姿态控制C.利用太阳帆产生的光压力来控制航天器的姿态，这种方法适用于长期的姿态稳定控制D.航天器的姿态控制只需要在发射和轨道调整阶段进行，在正常运行阶段不需要进行姿态控制2、在航空发动机的压气机设计中，需要提高压气机的效率和稳定性。假设正在优化一款压气机的设计。以下关于压气机设计参数和改进措施的描述，哪一项是正确的？（）A.增加压气机的级数可以无限提高压比，不需要考虑其他因素B.减小叶片的弦长可以提高压气机效率，但会降低其稳定性C.采用先进的叶型设计可以同时提高压气机的效率和稳定性D.压气机的进口气流速度对其性能没有影响，不需要进行控制3、关于飞机的噪声控制，以下对于发动机噪声和机体噪声的来源和降低措施，错误的是（）A.发动机噪声主要来自风扇、压气机、涡轮等部件的气流扰动和机械振动B.机体噪声主要包括空气流过飞机表面产生的摩擦噪声和起落架收起时的噪声C.采用先进的发动机设计、优化飞机外形和使用吸声材料等方法可以有效降低飞机噪声D.飞机噪声无法完全消除，只要在规定的噪声标准范围内，就不会对环境造成影响4、在飞行器的气动弹性问题中，机翼的颤振是一种危险的现象。假设一种新型飞机在高速飞行时出现了机翼颤振的迹象。为了抑制颤振，以下哪种方法最有可能有效？（）A.增加机翼的刚度B.改变机翼的外形C.安装阻尼器D.减轻机翼的重量5、飞行器的飞行控制是保证其安全稳定飞行的关键。对于飞行器的姿态控制，下列说法不正确的是：（）A.陀螺仪可以测量飞行器的角速度，为姿态控制提供重要参数B.舵面的偏转可以改变飞行器的气动力，从而调整姿态C.自动驾驶系统能够根据预设的航线和飞行参数自动控制飞行器的姿态D.飞行器的姿态控制只需要在起飞和降落阶段进行，飞行过程中无需调整6、在航空航天领域，可靠性和安全性是至关重要的。以下关于可靠性和安全性设计的描述，不正确的是：（）A.采用冗余设计可以提高系统的可靠性，即在关键部位设置备份B.故障预测和诊断技术能够及时发现潜在的故障，保障系统的安全运行C.可靠性和安全性设计只在飞行器的硬件部分进行，软件部分不重要D.严格的质量控制和测试流程是确保可靠性和安全性的重要手段7、航天器的姿态控制通常采用多种执行机构。假设一个小型卫星需要精确的姿态调整。以下关于姿态控制执行机构的描述，哪一项是最适合的？（）A.仅使用反作用轮，不考虑其他执行机构B.依靠推进器进行姿态控制，不考虑其燃料消耗C.结合使用反作用轮、推进器和磁力矩器，根据任务需求灵活选择D.姿态控制执行机构的性能不受卫星的形状和质量分布影响8、在航空航天领域，飞行器的飞行原理是至关重要的。以下关于飞机升力产生的原理，描述不正确的是：（）A.伯努利原理，即流速快的地方压强小，流速慢的地方压强大B.飞机机翼的上表面弯曲程度大于下表面，导致上表面气流速度快，从而产生向上的升力C.飞机的升力只与机翼的形状有关，与飞行速度无关D.升力的大小与机翼的面积、飞行速度和空气密度等因素有关9、在航空航天材料的选择中，关于钛合金和铝合金的性能特点及应用范围，以下描述恰当的是：（）A.钛合金具有高强度、高耐热性和良好的耐腐蚀性，但价格昂贵，主要用于航空发动机的关键部件；铝合金密度小，强度适中，价格较低，广泛应用于飞机机身和机翼结构B.钛合金和铝合金在强度、耐热性和耐腐蚀性方面性能相似，因此在航空航天领域的应用可以相互替代C.钛合金由于其重量大、加工难度高，在航空航天领域的应用逐渐减少；铝合金则由于性能有限，只适用于一些次要结构D.钛合金主要用于制造飞机的内饰和非承力部件，铝合金则用于制造发动机叶片等高负荷部件10、在航天器的发射过程中，需要考虑多种力学因素。关于发射时的过载现象，以下错误的是：（）A.过载是指航天器所承受的加速度超过正常重力加速度的倍数B.过高的过载会对航天员的身体造成伤害C.可以通过优化发射轨迹和火箭设计来降低过载D.过载对航天器的结构没有影响，只与人员的感受有关11、航空航天材料需要具备高强度、耐高温等特性。关于钛合金在航空航天中的应用，以下描述错误的是：（）A.钛合金具有高强度和低密度的特点，适用于制造飞机结构件B.钛合金的耐高温性能好，可用于发动机高温部件C.钛合金的加工性能良好，易于制造复杂形状的零件D.钛合金的成本较低，大量使用不会增加飞行器的制造成本12、在航空航天领域，飞行器的隐身技术是提高其生存能力和作战效能的重要手段。以下关于飞行器隐身技术的原理和方法，哪一项是不准确的？（）A.飞行器隐身技术主要通过减少雷达反射截面积（RCS）来降低被敌方雷达探测到的概率B.外形隐身设计、使用吸波材料和采用等离子体隐身技术等是实现飞行器隐身的常见方法C.飞行器隐身技术只针对雷达波隐身，对红外、可见光等其他波段的探测不具有隐身效果D.隐身技术的应用需要综合考虑飞行器的气动性能、结构强度和成本等因素13、飞机的起落架系统是保证飞机安全起降的关键部件。以下关于起落架的说法，哪一项是不准确的？（）A.起落架在着陆时承受巨大的冲击载荷，需要具备足够的强度和减震能力B.现代飞机的起落架通常可以收放，以减小飞行阻力C.起落架的刹车系统用于在着陆时减速，其性能对飞机的着陆安全至关重要D.起落架的设计只需要考虑飞机的重量和着陆速度，不需要考虑跑道条件14、飞行器的飞行控制系统需要具备良好的鲁棒性。以下关于鲁棒性的描述，不正确的是：（）A.鲁棒性是指系统在存在不确定性和干扰的情况下仍能正常工作的能力B.设计具有鲁棒性的飞行控制系统可以降低对模型精度的要求C.采用自适应控制技术可以提高飞行控制系统的鲁棒性D.只要飞行控制系统的硬件可靠，就一定具有良好的鲁棒性15、卫星的通信频段选择需要考虑多种因素，如带宽、干扰和传播特性等。假设一个卫星通信系统需要提供大容量的数据传输服务。以下哪种频段最适合？（）A.C频段B.Ku频段C.Ka频段D.L频段16、卫星轨道的类型多种多样，包括地球同步轨道、太阳同步轨道和极轨道等。以下关于太阳同步轨道的特点，哪一项是错误的？（）A.太阳同步轨道卫星的轨道平面与太阳始终保持相对固定的角度，有利于对地球进行观测B.太阳同步轨道卫星的轨道高度通常较高，覆盖范围广C.太阳同步轨道卫星经过同一地点的当地时间相同，便于进行数据采集和对比D.太阳同步轨道卫星的轨道周期与地球自转周期相同，因此可以实现对地球的连续观测17、在航空航天工程中，飞行器的结构强度分析是确保其安全性和可靠性的重要环节。结构需要承受飞行中的各种载荷，包括静载荷和动载荷。例如，飞机在飞行中会受到气流颠簸产生的动载荷。那么，以下哪种分析方法常用于飞行器结构强度的评估？（）A.有限元分析B.理论计算C.实验测试D.以上都是18、在飞行器的空气动力学设计中，翼型的选择对飞行性能有显著影响。假设正在设计一款新型客机的机翼，需要考虑多种飞行条件。以下关于翼型设计的考虑，哪一项是正确的？（）A.厚翼型在低速飞行时升力大，但高速飞行时阻力也大B.薄翼型在所有飞行速度下都能提供最佳的升阻比C.翼型的弯度越大，越有利于提高飞机的机动性，但稳定性会降低D.为了降低阻力，应选择完全对称的翼型，不考虑升力需求19、航空材料的性能直接影响飞行器的结构强度和重量。碳纤维复合材料在航空航天领域得到了广泛应用，以下关于碳纤维复合材料的特点，哪一项是错误的？（）A.碳纤维复合材料具有高强度、高模量的特点，比强度和比模量优于传统金属材料B.碳纤维复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能，使用寿命长C.碳纤维复合材料的制造工艺复杂，成本较高，限制了其大规模应用D.碳纤维复合材料的热膨胀系数与金属材料相近，便于与金属部件连接20、在飞行器的飞行控制系统中，以下哪种控制律适用于应对大迎角飞行时的非线性气动力？（）A.比例控制律B.积分控制律C.微分控制律D.自适应控制律二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨太空生命保障系统中的水回收技术，包括尿液处理、废水净化、水蒸气冷凝等方法，分析水回收系统的效率和可靠性对长期太空任务的影响。2、（本题5分）论述航天器的姿态动力学建模，包括刚体姿态动力学和挠性体姿态动力学模型，分析模型的复杂性和简化方法，以及在姿态控制设计中的应用。3、（本题5分）某卫星的通信天线指向出现偏差，影响了信号传输质量。地面控制中心通过指令调整天线指向，恢复正常通信。请研究天线指向偏差的可能原因，评估对卫星通信的影响，并提出预防天线指向偏差的措施。4、（本题5分）某卫星在太空环境中，表面材料出现老化和剥落现象，影响了卫星的性能。请研究表面材料老化和剥落的原因，评估对卫星任务的影响，并提出改进卫星表面材料性能的方案。5、（本题5分）详细论述飞机的自动驾驶系统故障诊断与容错控制，包括常见故障模式（如传感器故障、执行器故障）的检测与诊断方法和容错控制策略。解释如何在自动驾驶系统出现故障时保证飞机的安全飞行，以及故障诊断与容错控制技术的发展趋势。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某型飞机在飞行过程中，突然出现发动机故障，导致推力急剧下降。机组人员迅速采取应急措施，成功迫降。请分析可能导致发动机故障的原因，如燃油系统故障、机械部件损坏等，并探讨机组人员在应对此类紧急情况时应遵循的程序和采取的关键操作，以及如何在日常维护中预防此类故障的发生。2、（本题5分）某无人机在执行海上侦察任务时，由于海上盐雾环境的影响，其电子设备出现了腐蚀和短路故障。请分析盐雾环境对无人机电子设备的损害机制，研究如何采取防护措施来提高无人机在恶劣海洋环境下的可靠性。3、（本题5分）在一次火箭发动机高空模拟试验中，燃烧效率低于地面试验结果。请分析可能造成高空燃烧效率差异的原因，如气压变化、氧气含量降低等，评估对火箭发动机性能的影响，并提出改进燃烧组织和高空适应性的方法。4、（本题5分）某型直升机在执行救援任务时，主旋翼出现异常振动，影响了飞行稳定性。请探讨可能导致主旋翼振动的原因，如桨叶失衡、传动轴故障等，分析其对直升机飞行安全的威胁，并提出解决振动问题的方法。5、（本题5分）一颗通信卫星在太空遭遇高能粒子辐射，部分电子设备出现故障。分析高能粒子辐射对卫星设备的影响机制，对卫星通信功能的损害，以及如何采取防护措施来提高卫星在太空环境中的抗辐射能力。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）航空航天飞行器的噪声控制是环境保护和乘坐舒适性的重要要求。请全面论述飞行器噪声的产生机制和传播特性，包括发动机噪声、气动噪声和机体结构噪声等，研究噪声控制的技术手段，如声源降噪、传播路径阻隔和声学处理等，以及相关法规和标准